O gênero Leishmania corresponde a protozoários parasitas, da família Trypanosomatidae, responsáveis pela leishmaniose. Essa doença representa um sério problema de saúde pública, sendo endêmica em aproximadamente 100 países de cinco continentes. Com 12 milhões de pessoas infectadas, sendo que há registros de até 2 milhões de novos casos todos os anos, e mais de 350 milhões em áreas de risco, essa doença é motivo de diversos estudos (DESJEUX, 1996). Mais de 30 espécies de Leishmania já foram identificadas, sendo que várias delas são de grande importância médica e veterinária (BATES; ASHFORD, 2006; LAINSON; SHAW, 2006). As principais síndromes encontradas em humanos são de três tipos – cutânea, mucocutânea e visceral – dependendo do contágio com as diferentes espécies de Leishmania (BATES; ROGERS, 2004; WHO, 2010). Os sintomas vão desde leves lesões cutâneas até graves lesões fatais nas vísceras (DOSTÁLOVÁ; VOLF, 2012).
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Figura 6 - Gêneros e espécies de Leishmania.
(Adaptado de ASSCHE et. al., 2011).
A infecção se dá pela picada da fêmea do flebotomíneo, um díptero pertencente à família Psychodidae, sub-família Phlebotominae, com mais de 700 espécies descritas, sendo que, aproximadamente, 30 dessas espécies são capazes de servir como vetor para a leishmaniose (LANE, 1993). Esses insetos são pequenos, medem entre 1,5 - 2,0 mm, e são típicos das regiões tropicais e subtropicais (DOSTÁLOVÁ; VOLF, 2012). Phlebotomus e Lutzomyia são, até o momento, os dois únicos gêneros de inseto capazes de servir como vetores da Leishmania, sendo assim de grande importância e interesse médico (KILLICK- KENDRICK, 1999; DOSTÁLOVÁ; VOLF, 2012).
A Leishmania possui dois ciclos de vida distintos – a fase extracelular flagelada ou promastigota, no inseto flebotomídeo, e a fase intracelular ou mastigota, nos macrófagos de mamíferos. O ciclo de vida desse parasita inicia- se quando a fêmea do inseto flebotomíneo se alimenta do sangue do hospedeiro mamífero (homem, cães e roedores); nesse momento ocorre a transmissão dos promastigotas flagelados do inseto para os mamíferos. Dentro do hospedeiro, os promastigotas são fagocitados pelas células do sistema imune, e essa mudança de ambiente gera uma série de transformações no
30 parasita. Dentro dos macrófagos, onde temos uma diminuição do pH e um aumento na temperatura, o parasita se diferencia em amastigotas, caracterizados, entre outras coisas, pela perda do flagelo e por mudanças na superfície celular. Por fim, quando a fêmea se alimenta dos macrófagos contaminados com os amastigotas, esses sofreram uma nova série de modificações, no intestino, até se desenvolverem em promastigotas, encerrando, assim, o ciclo de vida desse parasita. O ciclo no inseto é relativamente curto, podendo ser completado dentro de uma semana (PIMENTA et al., 1992; BATES; ROGERS, 2004; BEATTIE; KAYE, 2011; LEIFSO et al.,2007).
Figura 7 - Ciclo de Vida do Parasita Leishmania.
(1) a infecção do hospedeiro mamífero ocorre com a transferência da forma promastigota do parasita através da picada do mosquito (2) após a infecção, os promastigotos são fagocitados pelos macrófagos (3) dentro dos fagolisossomos ocorre a diferenciação dos promastigotos em amastigotas dentro dos fagolisossomos (4) ao se alimentar do sangue do hospedeiro, o mosquito de contamina com a forma amastigota do parasita (5) após uma nova série de diferenciações, a forma amastigota se diferencia em promastigotas, a qual pode, novamente, infectar um novo hospedeiro. (Adaptado de SERAPHIM et al., no prelo).
31 Vale destacar que esse gênero conseguiu evoluir e, assim, se desenvolver em dois ambientes distintos, sendo locais onde normalmente se digerem, degradam ou destroem patógenos estranhos, além das diferentes e contrastantes condições de pH e temperatura. Deste modo, eles conseguem sobreviver dentro do trato digestivo do inseto, junto com todas as suas enzimas digestivas e escapar dos mecanismos do sistema imunológicos do hospedeiro e dos mecanismos de defesa dentro dos macrófagos, como o óxido nítrico e espécies reativas do oxigênio (PETERS; SACKS, 2006; COHEN-FREUE, 2007; LEIFSO et al., 2007).
A partir dos anos de 1920, o antimônio (Sb) vem sendo utilizado como primeira medida de tratamento da leishmaniose em diversos países (WHO, 2010; ASSCHE et al., 2011). O tratamento com injeção de antimonial pentavalente (pró-droga), além de ser caro para a maioria dos países afetados, é longo, tóxico e doloroso. Apesar do mecanismo de ação não ser totalmente compreendido, a atividade do antimônio se deve pela interação com o sistema antioxidante do parasita (ASSCHE et al., 2011). Somado a isso, em grande parte dos casos, devido ao aumento da resistência, torna-se necessária a administração de uma segunda linha de medicamentos, como, por exemplo, a pentamidina, tornando assim o tratamento ainda mais custoso (WHO, 2010).
Como já mencionado, o sucesso do ciclo de vida do protozoário Leishmania envolve dois hospedeiros distintos: um invertebrado e um mamífero. Além do ambiente celular, a diferença na temperatura corporal - inseto (25°C) e mamífero (37°C) - entre os hospedeiros possui um papel importante em uma série de alterações morfológicas e metabólicas que ocorrem nesse protozoário (SERAPHIM et al., no prelo).
As chaperonas desempenham papel vital no desenvolvimento desses protozoários, uma vez que condições estressantes desencadeiam uma superexpressão dessa classe de proteínas, a fim de facilitar a adaptação do organismo no ambiente (SHAPIRA et al., 1988; VAN DER PLOEG et al., 1985). O efeito da temperatura foi verificado por Shapira e colaboradores (1988), onde promastigotas foram submetidos a variações térmicas, a fim de simular a transferência do parasita entre o inseto e o mamífero, o que culminou em
32 diferenciações morfológicas durante a transformação de promastigota em amastigota (BANUMATHY et al., 2003; GRAEFE et al., 2002, MORALES et al., 2010).
Por participarem de diversas vias de regulação celular, as chaperonas emergem como um alvo terapêutico interessante contra diversas doenças. Inibidores da Hsp90 tem sido associados como uma promissora forma ao combate de diversas formas de cânceres (SÕTI et al., 2005; BANERJI et al., 2003).
Diversos trabalhos citam o potencial uso de vacinas no desenvolvimento de fármacos contra diversas doenças negligenciadas, sendo as chaperonas moleculares um potencial alvo em alguns desses estudos (WAN et al., 2013; OMMEN et al., 2010; VAUGHAN et al., 2010; VANBUSKIRK et al., 2009; MUELLER et al., 2005).
A co-chaperona p23 tem papel importante no ciclo funcional da família Hsp90 (PEARL; PRODROMOU, 2006). No genoma de humano e levedura é identificado apenas um gene correspondente à proteína p23, fato esse que não ocorre com o protozoário L. braziliensis. Buscas no genoma deste protozoário levou a identificação de duas sequências genômicas putativas ortólogas para a p23 (SILVA, 2012). Desta forma, o estudo estrutural e funcional dessas proteínas pode fornecer valiosas informações no combate a essa doença.
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